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      淺談中學(xué)物理模型的建立

      2015-04-29 00:00:00葉楓
      新課程學(xué)習(xí)·中 2015年5期

      學(xué)生擁有很多的學(xué)習(xí)空間和思維空間,怎樣能在有限的環(huán)境空間中提高學(xué)生解題能力及解題效率是很重要的問題。因為只有學(xué)生在遇到問題時才能想找方法去解決,他們才不會對物理學(xué)習(xí)失去興趣。物理學(xué)研究的是萬事萬物的基本原理,對于這么多的研究對象和規(guī)律,我們必須加以總結(jié)和歸類,讓學(xué)生能在其中找到類似的規(guī)律,并對其中一種最有典型性的代表情況加以記憶,這是物理學(xué)重要的研究方法,叫作物理建模。

      如何提高學(xué)生的物理解題能力,最直接、最現(xiàn)實的解決方法,就是要提高學(xué)生的物理思維能力,把復(fù)雜的物理問題簡單化,具體的問題理想化,建立起能體現(xiàn)客觀事物本質(zhì)特征的抽象的物理模型,從而更簡單、更直接快速地解決問題。

      首先我們先來了解一下物理模型的分類。物理模型一般可分為兩類:

      一是實物模型。實物模型指的是客觀存在的實際物體,通過簡化抽象再建立起來的物理模型,就叫作實物模型。例如質(zhì)點、光滑平面、細繩、輕質(zhì)細桿、不計電阻的導(dǎo)線、穩(wěn)壓電源、均勻介質(zhì)、點光源、點電荷、單擺、彈簧振子、理想變壓器、原子核式結(jié)構(gòu)等,都是實體模型。

      二是過程模型。物體在理想條件下的運動過程,是一個高度抽象的物理過程,這個過程就被稱為過程模型。例如平拋運動、勻速直線運動、自由落體運動、簡諧運動、無阻尼振動、彈性碰撞、光電效應(yīng)等都是過程模型。

      對于實物模型,很多都很難實現(xiàn),但是卻能突出重點,回避次要的東西。對于過程模型可能很復(fù)雜,但他們和一些簡單情況有著質(zhì)的共性,這些模型的建立對于學(xué)生理解和接受新知識,盡快掌握物理知識有很大的作用。動量知識在浙江新課程中又被納入考試范圍,凸顯了這一知識點的重要性。以下針對此類問題簡述兩種過程模型。

      其一是“二合一”子彈打木塊的碰撞模型。其二是“一分二”的人船情景的反沖爆炸模型。

      先來看看“二合一”的對于子彈打木塊的情景:如圖1,當(dāng)質(zhì)量為m1的子彈以速度v0擊中在光滑水平面上的一質(zhì)量為m2的木塊后,子彈和木塊一起運動,木塊的速度為v,根據(jù)動量守恒定律可知它們之間有這樣一組關(guān)系:m1v0=(m1+m2)v

      以上問題中的m1和m2,和最后磁場中的正負離子都可視為“一分二”中的二。

      以上就是關(guān)于動量守恒定律的兩種常見基本模型,實際通過課本我們可以發(fā)現(xiàn),高考中出現(xiàn)的復(fù)雜題型實際就是我們書中提到的一些常見模型引申出來的,所以對基本模型的概念的建立對于學(xué)生對復(fù)雜問題的分析有很大幫助。

      正確物理模型的建立和抽象思維的靈活應(yīng)用,會使解題達到“事半功倍”的效果。

      編輯 段麗君

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